Temperaturne spremembe so lahko razlog za povezavo med cirkadianimi motnjami in rakom

Temperaturne spremembe so lahko razlog za povezavo med cirkadianimi motnjami in rakom

Motnje v cirkadianih ritmih – način, kako se naša telesa spreminjajo kot odziv na 24-urni cikel svetlobe in teme – so bile povezane s številnimi različnimi boleznimi, vključno z rakom. Povezava med obema je doslej slabo raziskana, čeprav se s temi motnjami redno srečujejo izmenski delavci in drugi ljudje z nerednim delovnim časom. Vendar pa novo odkritje Scripps Research pomaga odgovoriti na vprašanje, kaj bi lahko bilo v ozadju te korelacije.

Presenetljiva povezava med cirkadianimi motnjami in rakom je lahko povezana s temperaturoIgraj

Avtor videoposnetka: Scripps Research

Rezultati, objavljeni 28. septembra 2022 v Science Advances, kažejo, da je kronična cirkadiana motnja znatno povečala rast pljučnega raka na živalskih modelih. Z identifikacijo vpletenih genov raziskovalci osvetljujejo skrivnostno povezavo med našimi spalnimi navadami in boleznijo, kar bi lahko pomagalo pri vsem, od razvoja bolj ciljno usmerjenega zdravljenja raka do boljšega spremljanja skupin z visokim tveganjem.

Vedno je bilo veliko dokazov, da imajo izmenski delavci in drugi ljudje z motnjami spanja večjo verjetnost, da bodo zboleli za rakom, in naš cilj te študije je bil ugotoviti, zakaj je tako.«

Katja Lamia, višja avtorica, izredna profesorica, Oddelek za molekularno medicino, Scripps Research Institute

Za odgovor na to vprašanje so znanstveniki uporabili mišji model z izraženim KRAS – najpogosteje mutiranim genom pri pljučnem raku. Polovica miši je bila v "normalnem" svetlobnem ciklu, tj. 12 ur svetlobe in 12 ur teme. Druga polovica je bila postavljena v svetlobni cikel, ki je bil zasnovan tako, da je podoben ciklu izmenskih delavcev, pri čemer so se svetlobne ure premaknile osem ur prej vsaka dva ali tri dni.

Rezultati so bili skladni s prvotno domnevo raziskovalcev: miši, ki so bile izpostavljene nepravilnim, spreminjajočim se svetlobnim vzorcem, so imele 68-odstotno povečano breme tumorja.

Ko pa so uporabili sekvenciranje RNK za določitev različnih genov, ki sodelujejo pri rasti raka, so bili presenečeni, ko so ugotovili, da je bil glavni vzrok grozd v družini beljakovin faktorja toplotnega šoka 1 (HSF1).

"To ni mehanizem, ki smo ga pričakovali tukaj. Pokazalo se je, da HSF1 poveča stopnjo nastajanja tumorja pri več različnih modelih raka, vendar še nikoli prej ni bil povezan z motnjami cirkadianega ritma," pravi Lamia.

Geni HSF1 so odgovorni za to, da se beljakovine še vedno pravilno proizvajajo, tudi ko je celica izpostavljena ekstremnemu stresu – v tem primeru, ko doživlja temperaturna nihanja. Ekipa sumi, da se aktivnost HSF1 poveča kot odgovor na cirkadiane motnje, ker spremembe v naših ciklih spanja motijo ​​dnevni ritem naše telesne temperature.

"Običajno se naša telesna temperatura spremeni za eno ali dve stopinji, medtem ko spimo. Če delavci v izmenah ne občutijo tega normalnega padca, bi to lahko zmotilo normalno delovanje signalne poti HSF1 - kar na koncu vodi do nadaljnje disregulacije v telesu." dodaja Lamija. Verjame, da bi rakave celice lahko izkoristile pot HSF1 v lastno korist in ustvarile mutirane, napačno zvite beljakovine, vendar pravi, da je na tem področju potrebnih več raziskav.

Te ugotovitve ne oblikujejo le našega razumevanja, kako cirkadiani ritmi vplivajo na raka, ampak lahko tudi zagotovijo preventivno priložnost za zaščito bolj ranljivih skupin. Z neinvazivnim spremljanjem telesne temperature bi bilo mogoče optimizirati delovni čas izmenskih delavcev in celo ustaviti to vrsto disregulacije, ki lahko vodi do raka.

S temi ugotovitvami znanstveniki zdaj preučujejo, ali je signalizacija HSF1 potrebna za povečanje bremena tumorja in ni le korelacija.

"Zdaj, ko vemo, da obstaja molekularna povezava med HSF1, cirkadianimi motnjami in rastjo tumorja, je naša naloga ugotoviti, kako so vsi povezani," pravi Lamia.

Vir:

Raziskovalni inštitut Scripps

Referenca:

Pariollaud, M., et al. (2022) Cirkadijska motnja poveča signalizacijo HSF1 in tumorigenezo pri pljučnem raku, povezanem s Krasom. Znanstveni napredek. doi.org/10.1126/sciadv.abo1123.